1-Phasen-Transformator

Wirkungsgrad
(c) Friedrich Sick
1-trafo-3
Reale Transformatoren arbeiten nicht verlustlos. Man unterscheidet zwischen...

  • den Eisenverlusten VFe, die durch die ständige Ummagnetisierung und die Wirbelstromverluste im Trafo-Kern entstehen. Diese Verluste sind lastunabhängig. Sie werden häufig auch als Leerlaufverluste bezeichnet.

  • und den Kupferverlusten VCu (Wicklungsverluste), die der Laststrom in den Wicklungswiderständen der Spulen verursacht. Diese Verluste sind somit lastabhängig.

    Leerlaufversuch
    Im Leerlaufversuch wird die Leistungsaufnahme des unbelasteten Transformators an seiner Nennspannung ermittelt. (Siehe Skizze!) Da in den Wicklungen - bis auf den Erregerstrom Io - kein Strom fließt, stellt die gemessene Leistung die Ummagnetisierungs- und Wirbelstromverluste dar - also die Eisenverluste VFe!

    Kurzschlussversuch
    Beim Kurzschlussversuch wird bei kurzgeschlossener Ausgangswicklung (siehe Schaltskizze) die Spannung an der Eingangswicklung so lange erhöht, bis Nennstrom fließt. Diese Spannung - angegeben in % der Nennspannung - wird Kurzschlussspannung uK genannt und am Leistungsschild des Transformators angegeben.
    Da der Trafo im Kurzschlussversuch nur mit dem Bruchteil seiner Nennspannung betrieben wird, ist die Magnetisierung des Kerns gering und damit der Eisenverlust vernachlässigbar. Die im Versuch gemessene Leistung entspricht also den Kupferverlusten VCu, da ja in den Wicklungen der Nennstrom fließt!

    Leistungswirkungsgrad h
    Der Leistungswirkungsgrad h ist das Verhältnis der abgegebenen Leistung zur zugeführten Leistung (siehe Formel). Mit kleinem Wirkfaktor cosj sinkt also auch der Wirkungsgrad! - Ein Argument für die Kompensation der Blindleistung!

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  • Formeln / Zusammenhänge
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